单片机导论实验讲义.doc

第一章第一章 单片机软件实验单片机软件实验 实验一实验一 内存操作内存操作 1 实验目的实验目的 掌握数据传送指令 掌握各种数据传送指令的寻址方式 熟练运用 keil 环境对汇编程序进行调试 掌握数据传送 复制等程序的设计与调试方法 2 预习要求预习要求 理解数据传送指令和循环指令的使用 理解如何对内部寄存器 内部 RAM 外部 RAM 的读写 理解各种寻址方式 尤其是较为抽象的变址寻址及相对寻址的方式 认真预习本实验内容 自行编写程序 填写实验报告 3 实验设备实验设备 计算机 1 台 4 基础型实验内容基础型实验内容 下列程序的功能是给外部 RAM8000 80FFH 的 256 个单元的内容赋值 赋值的 内容取决于程序中 A 的赋值 在 Keil 环境运行该程序 并观察寄存器及内存单元 的变化 ORG 0000H START EQU 8000H MAIN MOV DPTR START 起始地址 MOV R0 0ffh 设置 256 字节计数值 MOV A 1H 是 设置块长度 地址加 1 当前地址内容清零 是否清除完 否 结束 设置块起始地址 Loop MOVX DPTR A INC DPTR 指向下一个地址 DJNZ R0 loop 计数值减 1 SJMP END 下列程序将 3000H 起始的 256 个字节存储块移动到 4000H 起始的 256 个字节存储块 在 Keil 环境运行如下程序 观察寄存器及存储单元的变化 ORG 0000H MOV DPTR 3000H MOV A 01H MOV R5 O LOOP MOVX DPTR A INC DPTR DJNZ R5 LOOP MOV R0 30H MOV R1 00H MOV R2 40H MOV R3 00H MOV R7 0 LOOP1 MOV DPH R0 MOV DPL R1 MOVX A DPTR MOV DPH R2 MOV DPL R3 MOVX DPTR A 设置块的目标地址 设置移动长度 从源地址取数 是否移动完 保存到目标地址 中 源地址加 1 目标地址加 1 结束 设置块的源地址 INC R1 INC R3 DJNZ R7 LOOP1 SJMP END 5 设计型实验内容设计型实验内容 在 keil 环境修改内部 RAM 30H 3FH 的内容分别为 00H 0FH 设计程序实现将内 部 RAM30H 3FH 到 40H 4FH 的数据块拷贝 在 keil 环境修改内部 RAM 30H 3FH 的内容分别为 00H 0FH 设计程序实现将片 内 30H 3FH 单元的内容复制到片外 1030H 103FH 中 在 keil 环境修改内部 RAM 30H 3FH 的内容分别为 00H 0FH 设计程序实现将内 部 RAM30H 3FH 内容逆序拷贝到外部数据 XRAM 0000H 000FH 中 使用单步 断点方式调试程序 查看特殊功能寄存器 内部数据 RAM 外部数据空间的变化 实验二实验二 数制及代码转换数制及代码转换 1 实验目的实验目的 了解微机系统中的数制与代码表示方法 掌握计算机中使用的各种代码转换方法 掌握实现分支 循环的指令及其程序的编写方法 2 预习要求预习要求 理解十进制数 十六进制数的数制表示方法 理解 BCD 码 ASCII 码编码方式 如何实现十六进制数与 BCD 码之间的转换 如何实现 ASCII 码与 BCD 码之间的转换 3 实验设备实验设备 计算机 1 台 4 基础型实验内容基础型实验内容 以下程序完成单字节的 ASCII 码到十六进制数转换 完成空白处程序填写 并在 Keil 环境运行程序 观察寄存器及内存单元的变化 RESULT EQU 30H ORG 0000H MOV A 41H A 的 ASCII 码 CLR C SUBB A 转换为十六进制值 A MOV RESULT A LJMP END 以下程序完成单字节的 BCD 码到十六进制数转换 在 Keil 环境运行程序 观察 寄存器及内存单元的变化 RESULT EQU 30H ORG 0000H MOV A 23H MOV R0 A ANL A 0F0H SWAP A MOV B 0AH MUL AB MOV RESULT A 转换高位 MOV A R0 MOV B 0FH ADD A RESULT MOV RESULT A 转换低位 SJMP END 以下程序将单字节十六进制数 A 的值转换为十进制数 存放在 30H 32H 中 完成 空白处程序填写 并在 Keil 环境运行程序 观察寄存器及内存单元的变化 RESULT EQU 30H ORG 0000H MOV A 7BH MOV B DIV AB MOV RESULT A 除以 100 得百位数 MOV A B MOV B MOV RESULT 1 A 除以 10 得十位数 MOV RESULT 2 B 余数为个位数 SJMP END 5 设计型实验内容设计型实验内容 设一串字母的 ASCII 存于 30H 起始的单元中 设计程序判断字母是否为大写字母 是则将大写字母的 ASCII 字符转换成小写字母的 ASCII 字符 为小写则不转换 将单字节十六进制数 D8H 转换为十进制数 存放在 30H 33H 中 设计程序 将十六进制数 614EH 转换成 ASCII 码 使用单步 断点方式调试程序 查看结果 实验三实验三 算术运算算术运算 1 实验目的实验目的 掌握算术运算类 逻辑运算类指令的使用方法 掌握 BCD 码 补码数制表示方法 掌握运算程序及循环程序的编写和调试方法 2 预习要求预习要求 理解 8051 单片机的算术运算指令 理解补码表示数值的方法 理解压缩 非压缩 BCD 码表示数值的方法 如何实现多位数的 BCD 码加 乘 除运算 如何实现多位数的 BCD 码减法运算 预习本实验内容 以及相关课程内容 3 实验设备实验设备 计算机 1 台 4 基础型实验内容基础型实验内容 以下程序完成单字节的 BCD 码加法功能 完成空白处程序填写 并在 Keil 环境 运行程序 观察寄存器及内存单元的变化 RESULT EQU 30H ORG 0000H MOV A 99H MOV B 99H ADD BCD 码相加并得到 BCD 码结果 MOV RESULT A MOV A 00H A 00H MOV RESULT 1 A 高位处理 LJMP END 下列程序完成多字节 BCD 码加法运算 内部 RAM30H 开始的 4 字节长的 BCD 码和外部 RAM 1000H 开始的 4 字节长的 BCD 码相加 结果放在 1100H 开始的单 元中 从低字节到高字节 ORG 0000H CLR C MOV R5 04H MOV R0 30H MOV R1 10H MOV R2 00H MOV R3 11H MOV R4 00H L1 MOV DPH R1 MOV DPL R2 MOVX A DPTR ADDC A R0 DA A 十进制调整 MOV DPH R3 MOV DPL R4 MOVX DPTR A INC R2 INC R4 INC R0 L2 DJNZ R5 L1 JNC L3 MOV DPTR 1104H 有进位则结果的第五个字节置 1 MOV A 01H MOVX DPTR A L3 NOP END 5 设计型实验内容设计型实验内容 设计程序 实现任意字节压缩 BCD 码的相加 使用单步 断点方式调试程序 查看结果 设计程序 实现多字节十六进制数的减法 123456H 005634H 使用单步 断点 方式调试程序 查看结果 在内部 RAM 的 30H 单元开始 有一串带符号数据块 其长度在 10H 单元中 编 程求其中正数与负数的和 并分别存入 2CH 与 2EH 开始的 2 个单元中 负数存 放形式为补码 请分别在 30H 单元开始写入 5 个正数 11 个负数和 9 个正数 7 个负数的情况 记录程序运行结果 例如 输入 69H 65H 7H 25H 47H 56H 3H 17H 6H 5H 45H 1H 57H 23H 5H 13H 则正数的和 89 负数的和 199H 实验四实验四 比较和比较和查表查表 1 实验目的实验目的 掌握比较指令的使用及循环程序的编写方法 掌握字符查找的思路和算法 理解并能运用查表和散转指令 2 预习要求预习要求 理解掌握比较程序的设计思路 理解多分支结构程序的编程方法 预习本节实验内容 编写程序及实验预习报告 3 实验设备实验设备 计算机 1 台 4 基础型实验内容基础型实验内容 以下子程序完成一个两位十六进制数到 ASCII 码的转换 数值存放在 R2 中 转 换结果地位存于 R2 高位存于 R3 用 PC 做基址实现 ORG 0000H HEXA MOV R2 1BH MOV A R2 ANL A 0FH ADD A 09H MOVC A A PC XCH A R2 ANL A 0F0H SWAP A ADD A 02H MOVC A A PC MOV R3 A RET TAB DB 0 1 2 3 4 DB 5 6 7 8 9 DB A B C D E F END 5 设计型实验内容设计型实验内容 分别用近程查表指令和远程查表指令 查找 R3 内容的平方值 R3 内容小于等于 0FH 即平方值为单字节数据 在外部 RAM 1000H 开始处有 10H 个带符号数 请找出其中的最大值和最小值 分别存入内部 RAM 的 MAX MIN 单元 分别用近程查表指令和远程查表指令 查找 R3 内容的平方值 平方值为两个字 节数据 第二章第二章单片机硬件实验单片机硬件实验 硬件实验需要连接计算机与 80C51 的仿真器 在实验前要理解相关的硬件 电路 按实验指导书中的硬件连接方法正确连线 才能保证实验的正常进行 得到正确结果 硬件实验时要注意以下几点 1 根据实验指导书正确进行模块与模块之间接口的连接 注意一定要在实验系注意一定要在实验系 统上电前进行接口的连接 千万不能带电操作 统上电前进行接口的连接 千万不能带电操作 2 用串行数据通信线连接计算机与仿真器 把仿真器插到模块的锁紧插座中 请注意仿真器的方向 缺口朝上 请注意仿真器的方向 缺口朝上 断电时进行 3 进行 KEIL 软件的设置 KEIL 软件使用见附录一 编辑汇编源程序 编译 直至编译无误 4 打开 80C51 模块电源和总电源 可以单步或跟踪或全速方式运行程序 同时 观察运行结果 注意 要停止调试 按注意 要停止调试 按 THKLTHKL C51C51 仿真器上的仿真器上的 ResetReset 按键按键 5 也可以把源程序编译成可执行文件 把可执行文件用 ISP 烧录器烧录到 89S52 89S51 芯片中运行 注意 芯片缺口朝上 不建议使用 ISP 烧录 器的使用查看附录二 注 1 在做完实验时记得养成一个好习惯 把相应单元的短路帽和电源开关还原到 原来的位置 以下将不再重述 2 不要插拔实验系统上的模块和芯片 不要打开与本实验不相关模块的电源 注意注意 不能带电进行模块之间导线的连接 不能带电进行模块之间导线的连接 实验一实验一I O 控制实验控制实验 1 实验目的实验目的 掌握基本 IO 输入输出操作指令 熟练运用 keil 环境对硬件接口进行调试 2 预习要求预习要求 理解 51 单片机 IO 的输入 输出控制方式 理解 P0 P1 P2 P3 口做为普通的 IO 口有何区别 理解实现软件延时程序设计的延时时间估算 认真预习本节实验内容 设计出器件之间的实验连接线 自行编写程序 填写实 验报告 3 实验设备实验设备 计算机 1 台 ZDGDTH 1 型 80C51 实验开发系统 1 套 2 号导线 4 条 8P 数据线 1 条 4 基础型实验内容基础型实验内容 8 位逻辑电平显示的接口电路设计如图 1 1 所示 用 P1 口做输出口 接八位逻辑 电平显示 程序功能使发光二极管从右到左轮流循环点亮 用 8P 数据线将 D2 区 80C51 C8051F020MCU 模块的 JD1 P1 口 与 A5 区 8 位逻辑 电平显示模块 JD1A5 相连 在 Keil 环境运行该程序 观察发光二极管显示情况 图 1 1 8 位八位逻辑电平显示接口电路 ORG 0 LOOP MOV A 0FEH MOV R2 8 OUTPUT MOV P1 A RL A ACALL DELAY DJNZ R2 OUTPUT LJMP LOOP DELAY MOV R6 0 延时程序 MOV R7 0 DELAYLOOP DJNZ R6 DELAYLOOP DJNZ R7 DELAYLOOP RET END 8 位拨动开关的接口电路设计如图 1 2 所示 假设采用 P1 口控制 LED 显示 P2 口接收拨码开关的输入值 用 8P 数据线将 D2 区 80C51 C8051F020MCU 模块的 JD1 P1 口 JD1 P2 口 分别与 A5 区八位逻辑电平显示模块 JD1A5 C6 区 8 位 拨动开关模块 JD1 C6 相连 在 Keil 环境运行该程序 使用单步 断点 连续运 行调试程序 查看结果 开始 设置初始值 设移位次数 数据输出 左一位 延时 移位次数完成 是 否 P1 口循环点灯程序框图 图 1 2 拨码开关接口电路 ORG0000H LL MOVP2 0FFH NOP MOVA P2 NOP MOVP1 A LJMPLL END 如图 1 3 所示 假设采用 P1 0 口控制外部 LED 拨动开关控制外部中断 用二号 导线将 D2 区 80C51 C8051F020MCU 模块的 P1 0 P3 2 口